دزآزما

محقق : رضا حاج اسفندیاری

برای مطالعه کامل تحقیق با عکس های مربوطه فایل word را دانلود کنید

فرآيندي است كه طي آن اطلاعات موجود در mRNA براي ساخت پروتئين مورد استفاده قرار مي‌گيرد. به بيوسنتز پروتئين ترجمه نيز گفته مي‌شود. زيرا در طي اين فرايند اطلاعات از زبان چهار حرفي موجود در اسيدهاي نوكلئيك به زبان 20 حرفي پروتئيني ترجمه مي‌شوند. فرآيند ترجمه به عوامل متعددي نياز دارد. پس از ساخته شدن پروتئين‌ها، بلوغ و پردازش آنها از طريق تغييراتي كه روي آنها صورت مي‌گيرد انجام مي‌شود. به كمك اين تغييرات ساختمان و عمل پروتئين‌ها تغيير مي‌يابد. تنظيم سرعت ساخت پروتئين‌ها به دو صورت كلي و اختصاصي انجام مي‌شود و در نهايت نيز وقتي نيازي به وجود پروتئين نباشد، در اثر كاتابوليسم، آنها را تجزيه مي‌كند ، از اسيدهاي آمينة آنها براي ساخت پروتئينهاي ديگر استفاده مي‌كند. سلول‌ها از نظر سنتز پروتئين متفاوت از يكديگرند، به گونه‌اي كه در گلبول‌هاي قرمز كاملا تمايز يافته،كه فاقد هسته بوده  بيوسنتز پروتئين صورت نمي‌گيرد. در ساير سلول‌ها براي حفظ غلظت آنزيم و ساير پروتئين‌ها ، مقدار زيادي پروتئين سنتز مي‌شود.

عوامل لازم براي ترجمه

1- الگو (mRNA)

2- مصالح ساختماني

3- آنزيم‌ها

4- انرژي

5- فاكتورهاي پروتئيني

6- tRNA

7- ريبوزوم‌ها

الگو كد ژنتيكي (Genetic Code)

اطلاعات سلولي به شكل توالي خطي و نوكلئوتيدها در DNA ذخيره مي‌شوند كه مشابه قرار گرفتن حروف الفبا در كنار هم و ساختن كلمات مختلف است. زبان DNA – چهار حرف دارد كه دو حرف آن بازهاي پوريني (آدنين و گوانين) و دو حرف ديگر بازهاي پيريميديني (ستوزين و تيمين) هستند. mRNA رونويسي شده از روي DNA نيز يك زبان چهار حرفي دارد. ولي با اين تفاوت كه در آن به جاي باز تيمين، باز اوراسيل وجود دارد. به اين ترتيب ملاحظه مي‌شود زبان DNA و RNA عمدتا يكسان هستند ولي از آنجا كه اطلاعات ژنتيكي بايد به زباني (پروتئين) ترجمه شوند كه داراي بيست حرف الفبا (اسيد آمينه) است. اين ترجمه موضوع پيچيده‌اي است كه به عوامل متعددي نياز دارد. قبل از همه بهتر است ببينيم كه مسئله انطباق حرف الفبايي دو زبان متفاوت چگونه حل شده است. درواقع از آنجا كه براي هريك از اسيدهاي آمينه بايستي حداقل يك رمز (كدون) وجود داشته باشد، بنابراين كدون هاي موجود در mRNA از گروه هاي سه بازي تشكيل شده اند. باتوجه به چهار نوع نوكلئوتيد، به طور كلي (64)4³ نوع تركيب سه حرفي وجود دارند كه از بين آنها، 61 نوع رمز 20 اسيد آمينه و سه كدون باقيمانده (UAG, UGA, UAA) كه به نام «كدون هاي خاتمه دهنده» ناميده مي‌شوند، مسئول خاتمه ترجمه هستند.

به كدون هاي مربوط به اسيدهاي آمينه «با معني» (Sense) و به كدون هاي خاتمه دهنده «بي معني» (Nonsense) نيز گفته مي‌شود. از آنجا كه 61 نوع كدون مربوط به 20 نوع اسيد آمينه است، بيشتر اسيدهاي آمينه داراي چند كدون هستند. متيونين و تريپتوفان داراي يك كدون و آرژنين و لوسين و سرين هريك داراي 6 كدون هستند. به چند كدوني كه مربوط به رمز يك اسيد آمينه باشند در اصطلاح «كدون هاي مترادف» (Synoymous codons) گفته مي‌شود. تفاوت‌ كدون‌هاي مترادف عمدتا در باز سوم (باز 3’) آنها است. به اين خاصيت، چند رمزينگي (Degenerate code) گفته مي‌شود. به جز چند مورد استثنا (از قبيل اختلاف چند كدون باكتريايي و ميتوكندريايي با كدون‌هاي هسته‌اي در يك جاندار) كدون‌هاي ژنتيكي عمدتا در تمام موجودات يكسان هستند.

مصالح ساختماني:

اسيدهاي آمينه واحدهاي سازندة پروتئينها هستند و براي آن كه در ساختمان پروتئين قرار بگيرند بايد به tRNA هاي اختصاصي خود وصل شوند. به اين عمل فعال شدن اسيدهاي آمينه گفته مي‌شود.

فعال شدن اسيدهاي آمينه

پيام mRNA پس از اتصال آن به ريبوزوم توسط tRNA ها خوانده مي‌شود. tRNA ها درواقع مولكول هاي آداپتوري (Adaptor molecules) هستند كه هريك مختص يك نوع اسيد آمينه هستند كه با پيوند كووالان به آنها متصل شده‌اند. اين اتصال توسط آنزيم «tRNA آمينواسيل سنتتاز» (tRNA- aminoacyl synthetase) صورت مي‌گيرد. يك اسيد آمينه ممكن است داراي يك يا بيشتر tRNA باشد. آنزيم‌هاي آمينواسيل tRNA سنتتازها، اسيد آمينه را به انتهايي 3’ مولكول tRNA متصل مي‌كند. براي هر اسيد آمينه حداقل يك و گاهي اوقات دو آنزيم آمينواسيل tRNA سنتتاز وجود دارد. اين آنزيم ها در اتصال اسيد آمينه به tRNA بسيار اختصاصي عمل مي‌كنند. اتصال اسيدهاي آمينه به tRNA طي سه مرحله انجام مي‌گيرد.

1- ابتدا اسيد آمينه با استفاده از ATP فعال مي‌شود (واكنش 1). سپس tRNA وارد عمل شده AMP را از اسيد آمينه جدا و خود به آن وصل مي‌شود. در مرحلة سوم گروه پيروفسفات PP_i تجزيه مي‌شود تا واكنش شماره 3 به صورت يك طرفه انجام شود. مجموع مراحل فوق را مي‌توان به صورت زير نشان داد:

+ PP_i aa – + ATP ————à AMP aa                                            واكنش (1)

+  AMP  aa – tRNA ————à AMP  +  tRNA – aa                                           واكنش (2)

PPi ———————- 2Pi                                          واكنش (3)

+ AMP + 2Pi +  ATP+  tRNA  ————àtRNA- aa aa                                             واكنش كلي

واكنش كدون – آنتي كدون (Codon-anticodon interaction)

خواندن  mRNA از جهت صورت مي‌گيرد و جفت شدن بازهاي mRNA و tRNA به صورت موازي و مختلف الجهت (Antiparallel) انجام مي‌شود. به طور كلي براي هريك از كدون‌هاي mRNA يك نوع tRNA وجود دارد.

فرضيه وابل (Wobble hypothesis)

برطبق اين فرضيه اگر نوكلئوتيدهاي mRNA در جهت  خوانده شوند، نوكلئوتيد سوم (انتهاي 3’) هر كدون مي‌تواند با نوكلئوتيد اول آنتي كدون (انتهاي 5’) مربوط جفت شود. همان‌گونه كه قبلا گفته شد، تفاوت كدون‌هاي مترادف كه مربوط به يك نوع اسيد آمينه هستند، درمورد نوكلئوتيد سوم آنهاست. اتصال اين نوكلئوتيد با اولين نوكلئوتيد آنتي كدون خيلي دقيق صورت نمي‌گيرد. به عبارت ديگر يك tRNA مي‌تواند به بيش از يك نوع كدون مربوط به يك اسيد آمينه متصل شود. چنين عدم دقت ظاهري در اتصال نوكلئوتيد اول tRNA «وابل» ناميده مي‌شود.

آنزيم‌ها

علاوه بر بيست نوع آنزيم آمينوآسيل tRNA سنتتاز، كه مسئول فعال سازي اسيدهاي آمينه هستند، دو نوع فعاليت آنزيمي زير در سنتز پروتئين وجود دارد.

پپتيديل ترانسفراز: اين فعاليت آنزيمي درواقع حاصل عملكرد متقابل RNA ريبوزومي زير واحد بزرگ و پروتئين‌هاي ريبوزومي است. درواقع اين آنزيم نوعي ريبوزيم است كه باعث ايجاد پيوند پپتيدي بين اسيدهاي آمينه متصل به tRNA هاي موجود در جايگاه P و A مي‌شود.

پپتيديل ترانس لوكاز: اين فعاليت آنزيمي هم وابسته به وجود RNA ريبوزومي و پروتئين‌هاي ريبوزومي (ريبوزيم) است. پپتيديل لوكاز باعث جابجايي tRNA موجود در جايگاه A به جايگاه P مي‌شود. عمل اين آنزيم با مصرف GTP صورت مي‌گيرد. به همين جهت به آن فاكتور G نيز گفته مي‌شود. بعدا خواهيم ديد سمومي مانند سم سياه سرفه و ديفتري باعث كار افتادن اين آنزيم مي‌شوند.

انرژي

انرژي مورد استفاده در سنتز پروتئين‌ها از دو منبع GTP, ATP تأمين مي‌شود.

tRNA ها

ساختمان tRNA هادر ترم اول توضيح داده شده است. . اجزاي سازنده tRNAها  و نقش هر يك از آنها در نمودار زير آمده است.

ريبوزوم

ساختمان كلي ريبوزوم در پروكاريوت‌ها و يوكاريوت‌ها شباهت اساسي دارد و از دو زير واحد كوچك و بزرگ ساخته شده‌اند. هريك از زير واحدها از دو بخش پروتئيني و RNA ريبوزومي ساخته شده است كه داراي نقش هاي ساختماني و آنزيمي مي‌باشند. ريبوزوم درواقع جايگاه سنتز پروتئين است و امكان برقراري ارتباط بين كدون‌هاي موجود در mRNA را با آنتي كدون‌هاي موجود در tRNA فراهم مي‌كند. همچنين با داشتن دو فعاليت آنزيمي باعث ايجاد پيوند پپتيدي و طويل شدن رشته‌هاي پلي پپتيدي در حال ساخت مي‌شود. اجزاي سازنده ريبوزوم ها  و نقش هر يك از آنها در نمودار زير آمده است.

فاكتورهاي پروتئيني

به عوامل پروتئيني گفته مي‌شود كه در هريك از مراحل مختلف شروع، ادامه و خاتمة سنتز پروتئين شركت مي‌كنند. اين فاكتورها برحسب مرحله‌اي كه وارد آن مي‌شوند به نام فاكتورهاي شروع (IF) ادامه (EF) و خاتمه (RF) ناميده مي‌شوند. تنوع فاكتورهاي مختلف پروتئيني در يوكاريوت‌ها بيسار بيشتر از پروكاريوت‌ها است. به اين ترتيب امكان تنظيم دقيق تر سنتز پروتئين در يوكاريوت‌ها وجود دارد.

مراحل سنتز پروتئين

باوجود تفاوت هاي كوچك، به طور كلي مراحل سنتز پروتئين در يوكاريوت‌ها و پروكاريوت‌ها بسيار شبيه به يكديگر و شامل مراحل زير است:

1- مرحله شروع

2- مرحلة ادامه يا مرحله طويل شدن

3- مرحلة خاتمه

4- مرحلة پردازش

بيوسنتز پروتئين در پروكاريوت‌ها

1- مرحله شروع

الف) تشكيل كمپلكس آغازگر S 30 اولين واقعه براي سنتز پروتئين محسوب مي‌شود.

تشكيل اين كمپلكس به موارد ذيل نياز دارد:

– يك رشته  mRNA : mRNA پروكاريوت‌ها عمدتا پلي سيستروني است يعني داراي چندين كدون شروع است كه به هريك از آنها يك ريبوزوم مي‌تواند متصل گردد و ترجمه را انجام دهد.

– فاكتورهاي شروع (IF₃ , IF₂ , IF₁)

– GTP

– زير واحد s 30 ريبوزومي

– tRNA حامل فرميل متيونين (N-Fomyl methionyl – tRNA = fmet-tRNA)

اين tRNA با وجودي كه آنتي كدون مشابه tRNA متيونين دارد ولي متمايز از آن است. قرار گرفتن فرميل متيونين بر روي tRNA مربوط به آن طي دو مرحله انجام مي‌شود:

1- آنزيم آمينوآسيل tRNA سنتتاز متيونين را به tRNA_fmet متصل مي‌كند.

2- سپس آنزيم ترانس فرميلاز (Transformylase) يك گروه فرميل را از N¹⁰ فرميل – تتراهيدروفولات (THF) به گروه آمين متيونين اضافه مي‌كند.

ب) مراحل تشكيل كمپلكس آغازگر s 30 به شرح زير است:

1- زير واحد s 30 همراه با    IF₁ و  IF₃ به مكان ويژه‌اي از mRNA وصل مي‌شود. در اين حالت توالي غني از بازهاي پوريني (AGG AGGU) كه تحت عنوان توالي «شاين – دالگارنو» (Shine-Dalgarno sequence) ناميده مي‌شود، با توالي پيريميدني مكمل خود در s 16 rRNA جفت مي‌شود.در اين وضعيت كدون آغاز گر AUG در موقعيت مناسبي از زير واحد s 30 وصل مي‌شود و آنتي كدون فرميل متيونيل tRNA  كه به IF2وصل است در جايگاه P قرار مي‌گيرد به اين مجموعه كمپلكس آغازگر s 30 گفته مي شود. سپس هر سه  IF از كمپلكس آغازگر s 30  جدا شده بنابراين  زير واحد S 50 به آن وصل مي‌شود. به اين ترتيب كمپلكس آغازگر S 70 ايجاد مي‌گردد.

همانگونه كه قبلا گفته شد در ريبوزوم ، دو جايگاه براي قرار گرفتن آمينوآسيل tRNA وجود دارد كه تحت عنوان «جايگاه P» (Peptide site) و جايگاه «A» (Amino acid site) ناميده مي‌شوند.

فرميل ميتونيل tRNA. به طور كلي به استثناء فرميل متيونين  tRNA   كه در جايگاه P قرار مي‌گيرد ، ساير tRNA هاي حامل اسيد آمينه در جايگاه A قرار مي‌گيرند.

2– مرحله ادامه (طويل شدن)

– عوامل موردنياز

در طي اين مرحله به تدريج tRNA هاي حامل اسيد آمينه كه آنتي كدون آنها مكمل با كدون‌هاي mRNA است كه در جايگاه A ظاهر مي‌شوند، قرار مي‌گيرند. براي انجام اين مرحله به دو فاكتور طويل كننده يعني EF-G, EF_T و انواع tRNA هاي حامل اسيد آمينه احتياج است. EF_T خود از دو جزء T_U, T_S تشكيل شده است. پس از قرار گرفتن اسيد آمينه دوم در جايگاه A، گروه كربوكسيل فرميل متيونين با گروه آمين اسيد آمينه دوم به كمك آنزيم پپتيديل ترانسفراز (Peptidyl transferase) از طريق پيوند پپتيدي به يكديگر وصل مي‌شوند. وجود rRNA 23S در عملكرد آنزيم پپتيديل ترانسفراز نقش اساسي دارد و در واقع مانند يك ريبوزيم عمل مي‌كند. تمامي tRNA هايي كه در مرحله طويل شدن عمل مي‌كنند و حامل اسيدهاي آمينه به جزء فرميل متيونين هستند براي عمل خود بايد به فاكتور GTP, EF_T وصل باشند. با ايجاد پيوند پپتيدي tRNA_fmet كه حالا فاقد اسيد آمينه است در جايگاه P و tRNA مربوط به اسيد آمينه دوم كه حالا حامل يك دي پپتيد است در جايگاه A قرار دارند.

مرحله جابجايي (ترانس لوكاسيون)

در مرحله بعد، ريبوزوم به اندازه سه نوكلئوتيد ( يك كدون) در جهت  در روي mRNA حركت مي‌كند كه در نتيجة آن tRNA حامل دي پپتيد به جايگاه P منتقل مي‌شود و tRNA اول خارج مي‌شود و جايگاه A براي پذيرش آمينو آسيل tRNA بعدي خالي مي‌شود. عمل جابه جايي توسط EF-G و با هيدروليز GTP انجام مي‌شود.

خاتمه:

عمل طويل شدن تا رسيدن به كدون خاتمه ادامه مي‌يابد. هنگامي كه يك كدون ختم در مقابل جايگاه A قرار گيرد، چون هيچكدام از انواع tRNA نمي‌توانند با كدون ‌هاي ختم جفت شوند، فاكتورهاي ختم(releasing factor)  RF₁ يا RF₂ وارد عمل مي‌شوند. فاكتورهاي ختم با القاي پپتيديل ترانسفراز موجب هيدروليز پيوند بين tRNA  و پلي پپتيد و در نتيجه آزاد شدن پلي پپتيد از جايگاه P مي‌شوند و در آخرين مرحله با وارد شدن فاكتور IF₃ زير واحدهاي ريبوزومي از يكديگر جدا مي‌شوند.

هدف يابي پروتئين‌هاي ترشحي و غشائي

بيوسنتز پروتئينهاي ترشحي و غشائي بر روي ريبوزوم هايي كه در قسمت داخلي غشاي سيتوپلاسمي پروكاريوت ها قرار گرفته اند صورت مي‌گيرد و شباهت زيادي به بيوسنتز پروتئينهاي ترشحي و غشائي يوكاريوت‌ها بر روي ريبوزوم هاي متصل به شبكه آندوپلاسمي دارد.

بيلان انرژي بيوسنتز پروتئين

تشكيل هر پيوند پپتيدي نياز به چهار پيوند پر انرژي فسفات دارد. اين انرژي صرف اتصال اسيد آمينه به tRNA ، عمل شناسايي كدون – آنتي كدون و جا بجايي پپتيد از جايگاه A به P مي‌شود.

بيوسنتز پروتئين در يوكاريوت‌ها

مكانيسم بيوسنتز پروتئين در يوكاريوت‌ها مشابه پروكاريوت‌هاست و اختلافي كه بين بيوسنتز آنها مشاهده مي‌شود، ناشي از سازمان پيچيده‌تر سلول يوكاريوتي است.

مراحل سنتز

آغاز: مراحل شروع بيوسنتز پروتئينها در يوكاريوت‌ها به شرح زير است:

الف) تشكيل كمپلكس آغازگر S 40: تشكيل اين كمپلكس به موارد ذيل نياز دارد:

1- mRNA:  mRNA يوكاريوتها مونوسيتروني بوده و فاقد توالي شاين دالگارنو است ولي داراي يك توالي ترجمه نشدني است كه در انتهاي َ5 آن كلاهك 7- متيل گوانوزين تري فسفات قرار گرفته است. توالي ترجمه نشدني عمدتا در تنظيم سرعت رونويسي و كلاهك در حفاظت از انتهاي َ5 mRNA و نيز كمك به اتصال به ريبوزوم نقش دارد.

2– فاكتورهاي آغازگر

حداقل 10 فاكتور آغازگر در يوكاريوت ها شناخته شده كه به صورت (Eukaryotic initation factor) eIF نمايش داده مي‌شوند.

3- زير واحد S 40 ريبوزومي

4- tRNA (tRNA شروع): در يوكاريوت‌ها tRNA آغازگر (tRNA_i)  متيونين غير فرميله را به كمپلكس S 40 منتقل مي‌كند. درواقع در يوكاريوت ها دو نوع tRNA مي‌توانند متيونين را منتقل كنند. نوع tRNA_i و tRNA_m با وجودي كه tRNA_i فقط در شروع شركت مي‌كند و tRNA_m متيونين‌هاي ديگر پروتئين را در آن قرار مي‌دهد ولي آنتي كدون هر دو نوع tRNA، كدون AUG را شناسايي مي‌كنند.

ب) مراحل تشكيل كمپلكس شروع S 40

ابتدا يك كمپلكس شروع اوليه توسط GTP, eIF₂ و tRNA-met و زيرواحد S 40 به نام «كمپلكس سه تايي» (Ternary complex) به وجود مي‌آيد. در ادامه mRNA طي روندي پيچيده‌تر از پروكاريوت‌ها به اين كمپلكس منتقل مي‌شود. در مرحله بعد A 4 eIF- به وسيله يكي از زير واحدهاي خود به نام (Cap-Binding Protein) “CBP” به كلاهك متصل مي‌شود. متعاقب اين واكنش ساختمان دوم mRNA باز مي‌شود و زير واحد S40 ريبوزومي در طول آنها حركت مي‌كند تا اينكه به اولين AUG برسد. حركت اين زير واحد نياز به انرژي حاصل از هيدروليز ATP دارد. در مرحله بعد زير واحد S 60 به كمپلكس شروع S 40 وصل مي‌شود. براي اين اتصال و تشكيل كمپلكس S 80 نياز به eIF-5 و eIF-4C است. با تكميل اين كمپلكس فاكتورهاي آغاز كننده آزاد مي‌شوند.

مرحله طويل شدن

مشابه پروكاريوت هاست و به كمپلكس آغازگر S 80، tRNA هاي ناقل اسيدهاي آمينه، GTP و فاكتورهاي طويل كننده (Eukaryotic elongation Factor) eEF1 ,eEF₂, eEF1 يا آنزيم ترانس لوكاز (Translocase) نياز دارد.

در مرحله اول آمينواسيل tRNA به صورت كمپلكس سه تايي.aa-tRNA, GTP)(eEF-1 وارد ريبوزوم مي‌شود. درحاليكه به آن فاكتورهاي ادامه  eEF-1،eEF1 متصل هستند. eEF-1 مشابه EF-TU پروكاريوتي وeEF-1 مشابه EFG- است.

مرحله ختم

مشابه مرحله ختم در  پروكاريوت‌هاست. ابتدا يك فاكتور آزاد كننده همراه با GTP ،كدون ختم را شناسايي مي‌كند و با اتصال آن به ريبوزوم، عمل ختم به وسيلة پپتيديل ترانسفراز انجام مي‌شود و بالاخره جدا شدن زير واحدهاي ريبوزومي با هيدروليز ATP صورت مي‌گيرد.

بيوسنتز پروتئين‌هاي ترشحي و غشائي

در سلول‌هاي يوكاريوتي، بخش زيادي از بيوسنتز پروتئين در سيتوپلاسم صورت مي‌گيرد. از طرف ديگر، آن دسته از پروتئين‌هايي كه بايد ترشح شوند يا در غشاء قرار گيرند توسط ريبوزوم هاي روي شبكه آندوپلاسمي ساخته مي‌شوند. درواقع اين پروتئين‌ها پيش از آنكه به محل عمل اصلي خود برسند بايد از غشاء شبكه آندوپلاسمي عبور كنند. ساخت پروتئين‌هاي ترشحي در پروكاريوت‌ها بر روي ريبوزوم‌هاي متصل بر روي غشاي پلاسمايي صورت مي‌گيرد. در اينجا وضعيت ساخت اين پروتئين‌ها توضيح داده مي‌شود. پروتئين‌هاي ساخته شده بر روي شبكه آندوپلاسمي به صورت پيش ساز بوده و قبل از شكل گيري نهايي، پردازش مي‌شوند. پروتئين‌هاي ترشحي در انتهاي آميني يا در مجاورت انتهاي آميني خود حاوي يك توالي اسيدهاي آمينه هيدروفوب هستند كه به نام «پپتيد علامتي» (Signal peptide) ناميده مي‌شود. با وجودي كه پپتيد علامتي پروتئين‌هاي مختلفيكسان نيست ولي  شناسايي آنها به طور معيني صورت مي گيرد. مراحل شناسايي پپتيد علامتي و هدايت سنتز پروتئين از سيتوزول به شبكة آندوپلاسمي به شرح ذيل است:

1- شناسايي توالي علامتي به وسيلة ذره شناساگر علامت يا :(Signal Recognition Particle) SRP در مراحل اوليه بيوسنتز پروتئين، 30-15 اسيد آمينه پپتيد علامتي كه از ريبوزوم خارج شد اين پپتيد به SRP موجود در سيتوزول وصل مي‌شود. SRP كمپلكسي از 6 نوع پروتئين مختلف و يك نوع RNA كوچك با ضريب ته نشنيني S 5 است. با اتصال پپتيد علامتي به SRP بيوسنتز پروتئين به طور موقت متوقف مي‌شود و امكان اتصال ريبوزوم به شبكه آندوپلاسمي ايجاد مي‌شود.

2– اتصال كمپلكس پپتيد علامتي –SRP– ريبوزوم به شبكه آندوپلاسمي و ادامه يافتن سنتز پروتئين در داخل لومن شبكه آندوپلاسمي:

با تشكيل كمپلكس پپتيد علامتي –SRP – ريبوزوم و توقف عمل ترجمه، اين كمپلكس به رسپتور SRP كه به پروتئين لنگري (Docking Protein) نيز معروف است و در سطح سيتوزولي غشاء واقع شده، متصل مي‌شود. به دنبال اين اتصال، ريبوزوم به رسپتور ريبوزومي واقع در غشاء شبكه آندوپلاسمي كه تحت عنوان «ترانس لوكون» (Translocon) ناميده مي‌شود، انتقال مي‌يابد. از سوي ديگر SRP آزاد شده و مي‌تواند مجددا به ريبوزوم ديگري متصل شود و آنها را به طرف شبكه آندوپلاسمي بياورد. با اتصال ريبوزوم به رسپتور مربوط در روي شبكه آندوپلاسمي، بيوسنتز پروتئين از سر گرفته مي‌شود. در اين حالت، پپتيد علامتي از طريق كانالي كه توسط پروتئين ترانس لوكون ايجاد شده است، به داخل شبكه آندوپلاسمي وارد مي‌شود.

در مرحله بعد، آنزيم سيگنال پپتيداز (Signal Peptidase) كه يك پروتئين انتگرال غشايي است و در سطح لومني شبكه آندوپلاسمي قرار دارد، پپتيد علامتي را جدا مي‌كند و بقيه پروتئين در حال ساخت به تدريج به داخل شبكه آندوپلاسمي وارد مي‌شود. در نهايت در شبكه آندوپلاسمي و دستگاه گلژي پروتئين ساخته شده گليكوزيله مي‌شود. گليكوزيلاسيون از طريق  اتصال يك گروه اوليگوساكاريدي به وسيلة دوليكول فسفات موجود در سطح سيتوزولي غشاء آندوپلاسمي صورت مي گيرد. دوليكول فسفات در واقع به عنوان پذيرندة -N استيل گلوكز آمين عمل مي‌كند به تدريج گروه اوليگوساكاريدي بر روي آن تشكيل مي‌شود. سپس اوليگو ساكاريدي كه به اين ترتيب تشكيل مي‌شود، از روي دوليكول به روي ريشة آسپارژين پلي پپتيد منتقل مي‌شود. عمل گليكوزيلاسيون ممكن است. همزمان با ساخت پروتئين و يا بعد از اتمام ساخت آن صورت گيرد.

بيوسنتز پروتئين‌هاي سرتاسري يا انتگرال (Integral) غشايي

بيوسنتز اين نوع پروتئينها مشابه بيوسنتز پروتئين‌هاي ترشحي بوده ولي به دليل وجود يك توالي هيدروفوب در پروتئين در حال ساخت كه به نام «توالي متوقف كننده» (Stop-transfer signal) ناميده مي‌شود، انتقال پروتئين از عرض غشاء متوقف مي‌شود و بدين ترتيب توالي فوق در عرض غشاء قرار مي‌گيرد. بعضي از پروتئين‌ها چندين بار از عرض غشاء عبور مي‌كنند. مكانيسم‌هاي اختصاصي مربوط به تعيين موقعيت قرار گرفتن صحيح پروتئين‌ها در غشاء خارج از حوصله اين بحث است.

مهار كننده‌هاي بيوسنتز پروتئين

آنتي بيوتيك هايي كه جنبه درماني دارند

1- استرپتومايسين

آمينوگليكوزيدي است كه اغلب براي درمان عفونت‌هاي قلبي به كار مي‌رود. اين آنتي بيوتيك مانع از اتصال فرميل متيونيل tRNA به جايگاه P كمپلكس آغازگر بيوسنتز پروتئين مي‌شود. اثر اين آنتي بيوتيك بر روي پروتئين S₁₂ از زير واحد S 30 ريبوزومي است. ضمن اينكه اين آنتي بيوتيك باعث اشتباه در قرائت توالي mRNA نيز مي‌شود.

2- تتراسايكلين

آنتي بيوتيك وسيع الطيفي است كه با اتصال به زير واحد S 30 ريبوزوم باكتريايي، مانع از اتصال آمينوآسيل tRNA به جايگاه A مي‌شود.

3- كلرامفنيكل

آنتي بيوتيك وسيع الطيفي است كه به زير واحد S 50 ريبوزومي متصل مي‌شود و موجب مهار واكنش پپتيديل ترانسفراز مي‌شود.

4- اريترومايسين

داراي خاصيت ضد باكتريايي است و با اتصال به زير واحد S 50 ريبوزومي، مانع از واكنش ترانس لوكاسيون مي‌شود.

آنتي بيوتيك‌هايي كه جنبه تحقيقاتي دارند:

آنتي بيوتيك هايي هستند كه جنبه درماني ندارند ولي در كارهاي تحقيقاتي براي مهار بيوسنتز پروتئين به كار مي‌روند.

1- سيكلوهگزيميد (Cycloheximide)

با اتصال به زير واحد S 40 ريبوزومي مانع از واكنش پپتيديل ترانسفراز مي‌شود.

2- پورومايسين (Puromycin)

اين آنتي بيوتيك به دليل شباهت با tRNA حامل تيروزين مانع قرار گرفتن tRNA در جايگاه A مي‌شود. به عبارت ديگر با قرار گرفتن اين آنتي بيوتيك در جايگاه A، آنزيم پپتيديل ترانسفراز، گروه آمين اين آنتي بيوتيك را به گروه كربوكسيل پپتيديل tRNA موجود در جايگاه P وصل مي‌كند و همين امر باعث ختم زودرس بيوسنتز پروتئين مي‌شود.